桥梁抗震设计的基本原则包括：弹性设计原则、延性设计原则、能力保护原则、减隔震设计原则。合理的抗震设计，要求桥梁结构在强度、刚度、延性等指标上组合最佳，从而经济合理的实现抗震目标。

      针对不同抗震设防目标的桥梁，规范规定采取不同的抗震设计方法：乙、丙和丁类桥梁的抗震设计方法根据桥梁场地地震基本烈度和桥梁结构抗震设防分类，分为A、B 和C三类。

      地震对桥梁的破环型式主要表现为：支座损坏造成落梁破坏；桥墩在地震力作用下脆性剪切、弯曲致使上部结构落梁破坏。桥梁抗震设计思想，是选择合适的抗震结构体系，采用正确的桥梁结构总体方案、材料的选择和细部的构造等，从而达到合理抗震的设计目的。

      根据《城抗规》要求，桥梁的抗震体系应符合下列规定：有可靠和稳定传递地震作用到地基的途径；有效的位移约束，能可靠地控制结构地震位移，避免发生落梁破坏；有明确、可靠、合理的地震能量耗散部位；应避免因部分结构构件的破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力。

      对于采用A类抗震设计方法的桥梁，按抗震体系又分为I、II两类抗震体系:

      类型I抗震体系:地震作用下，桥梁的塑性变形、能耗部位位于桥墩，即潜在的塑性铰区域，见下图：

      类型II: 地震作用下，桥梁的耗能部位位于桥梁上、下部连接构件(支座、耗能装置)。

     ①选择潜在塑性铰：如上图所示，连续梁、简支梁的独柱结构，塑性铰一般为柱底，当连续梁采用墩梁固结时，塑性铰为柱顶和柱底；连续梁、简支梁为双柱结构时，塑性铰在柱顶和柱底位置。

      ②计算墩柱E2地震作用下的最大弯矩。

     ③计算等效屈服弯矩：依据墩柱实际配筋，计算墩柱等效屈服弯矩Mu，见《城抗规》7.3.8条。等效屈服弯矩Mu为按照实际配筋，采用材料的标准强度，在恒载轴力下的计算出的截面受弯承载力。

      ④判断墩柱是否在E2的地震作用下屈服：当E2地震作用下的最大弯矩小于屈服弯矩Mu时，则表明在E2的地震作用下，墩柱未达到屈服状态，支座、盖梁、基础设计值则采用E2地震作用下的最大弯矩、剪力；当E2地震作用下的最大弯矩大于屈服弯矩Mu时，则表明在E2的地震作用下，墩柱已经屈服，支座、盖梁、基础设计值则采用E2地震作用下的超强弯矩和剪力。

      E2作用下，计算墩顶位移和墩柱塑性铰区域塑性转动能力，计算结果小于等于最大容许位移和最大容许转角，则验算通过。

      墩柱在E2地震作用下屈服，墩柱作为延性构件设计，桥梁支座、盖梁、基础作为能力保护构件设计，墩柱的抗剪强度按能力保护原则设计，墩梁固结的桥梁主梁节点也应采用能力保护设计。

      ①墩柱抗剪强度计算：墩柱剪力设计值根据塑性铰区域的截面超强弯矩来计算，墩柱超强弯矩Myo=1.2Mu，剪力设计值根据墩柱塑性铰区的超强弯矩计算。

      对于简支梁和连续梁，独柱结构塑性铰一般在柱底，墩柱剪力设计值为塑性铰区域的超强弯矩除以柱高；

      对于墩梁固结的钢构桥，墩底和墩顶均可能形成塑性铰，墩柱剪力设计值为墩底、墩顶塑性铰区域的超强弯矩之和除以柱高；

      双柱结构塑性铰在柱顶和柱底位置，横桥向地震作用下，会在墩柱中产生较大的动轴力，而墩柱轴力的变化会引起钢筋混凝土墩柱抗弯承载力的改变，《城抗规》建议采用静力推倒方法，通过迭代计算出各墩柱塑性区域截面超强弯矩，从而计算剪力。

      ②盖梁设计：根据墩柱塑性铰区域的超强弯矩并考虑恒载效应进行强度校核。双柱墩和多柱墩桥梁，横桥向地震作用下，钢筋混凝土墩柱作为延性构件产生弹塑性变形耗散地震能量，而盖梁作为能力保护构件，应保持弹性。根据能力保护设计方法，盖梁弯矩设计值为墩顶塑性铰区域的超强弯矩与恒载状态下盖梁弯矩之和，盖梁抗弯强度应大于盖梁可能在地震中的弯矩。

      ③基础设计：在地震过程中，如基础发生损伤，难以发现并且维修困难，因此要求采用能力保护设计方法进行基础计算和设计。梁桥基础沿横桥向、顺桥向的弯矩、剪力和轴力设计值应根据墩柱底部可能出现塑性铰处的弯矩承载能力(考虑超强系数)、剪力设计值和相应的墩柱轴力来计算，在计算这些设计值时应和自重产生的内力组合，验算桩基承载能力。

      ④支座设计：根据墩柱塑性铰区域的超强弯矩计算墩柱顺桥向、横桥向水平剪力设计值，对支座进行厚度验算和抗滑移稳定验算，对固定支座进行强度验算。

      抗震设计涉及桥梁结构抗震安全，是桥梁设计的重要内容，也是《城抗规》规定的强制性条文。实际工作中，结合桥梁结构型式、桥梁在城市交通中的位置，选择合理的抗震体系，形成恰当的耗能机制。设计时可以主动选择墩柱潜在塑性铰区域消耗地震力，而墩柱抗剪、盖梁、基础、支座则需进行能力保护设计。

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知识点： 基于能力保护原则的桥梁抗震设计